FR2559885A1 - ELECTROMAGNETIC PUMPING SIDE BASIN FOR FOUNDRY OVEN - Google Patents

ELECTROMAGNETIC PUMPING SIDE BASIN FOR FOUNDRY OVEN Download PDF

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Abstract

The invention relates to a lateral basin for electromagnetic pumping in a foundry and in particular in a light metal foundry. The pump comprises a magnetic circuit (207) which is locally saturated and which is embedded in the ceramic of the said basin. The electrical excitation winding of the magnetic circuit (208) is located outside the basin, and the circuit is disposed to create a horizontal leakage field through an active portion (204) of a liquid metal turn which, together with electrical current induced in said active portion (204), sets up a magnetic pumping force which is upwardly directed and which urges liquid metal into a duct (206) leading away from the furnace to liquid metal receiving means. The liquid from the furnace (202) supplies the active portion of the liquid metal turn (204) via a passage (205) of height limited by a partition (209). The electromagnetic pumping basin enables almost any casting requirements in a foundry to be supplied with liquid metal.

Description

La présente invention concerne un bassin latéral de pompage électromagné-The present invention relates to a side pond electromagnetic pumping

tique de four destiné à véhiculer le métal à l'état liquide uniquement sous l'action des forces électromagnétiques, pour alimenter des moules dans l'industrie de la fonderie en général, mais plus particulièrement dans celle des métaux légers. Cette utilisation des forces électromagnétiques est bien connue et a fait l'objet de nombreux brevets dans les applications aux pompes électromagnétiques  furnace tick intended to convey the metal in the liquid state only under the action of electromagnetic forces, to feed molds in the foundry industry in general, but more particularly in that of light metals. This use of electromagnetic forces is well known and has been the subject of numerous patents in electromagnetic pump applications.

que nous classerons en deux catégories.  that we will classify into two categories.

La première concerne les pompes destinées au sodium liquide pour les réacteurs nucléaires à neutrons rapides principalement. Elles font l'objet de la plus grande partie des brevets décernés à travers le monde sur ce sujet. Les premiers à notre connaissance datent du début du siècle et la première pompe fut construite par Hartman en 1918. Les principaux sont les brevets d'Albert Einstein et Léo Szélard pris à Berlin autour des années 30 (Brevets n 555.413 Klasse 17a-groupe 304 et 476.812-Klasse 31c-groupe 26, par exemple). Le sodium circule toujours à l'abri de l'air dans un conduit généralement en acier inoxydable à bas carbone et la partie active de la pompe est construite autour de ce conduit,  The first concerns pumps for liquid sodium for fast neutron nuclear reactors mainly. They are the subject of most of the patents awarded around the world on this subject. The first to our knowledge date from the beginning of the century and the first pump was built by Hartman in 1918. The main ones are the patents of Albert Einstein and Leo Szélard taken in Berlin around the 30s (Patent nr 555.413 Klasse 17a-group 304 and 476.812-Klasse 31c-group 26, for example). Sodium circulates always protected from the air in a duct generally low carbon stainless steel and the active part of the pump is built around this duct,

partie magnétique et bobinages électriques étant à l'air libre.  magnetic part and electric windings being in the open air.

Elles sont donc citées ici pour mémoire mais sont de mode de construction et d'utilisation très éloignées de notre application, bien que faisant appel aux  They are therefore mentioned here for the sake of remembrance but are of a very different construction and use mode from our application, although

mêmes principes électromagnétiques pour véhiculer le métal.  same electromagnetic principles to convey the metal.

La seconde concerne les pompes pour métaux fondus industriels autres  The second concerns pumps for industrial melted metals other

que le sodium. Elles utilisent des technologies comparables à celles des fours.  than sodium. They use technologies comparable to those of ovens.

Il s'agit des pompes commercialisées aux UoS.A. par M et T Manufactoring Co de Grand Rapid et faisant l'objet du brevet américain n 3.931.960. Elles utilisent le principe de la loi de Lentz pour faire remonter le métal de la spire liquide autour d'un noyau magnétique parallélépipédique unique muni d'une bobine et  These are pumps marketed at UoS.A. by M and T Manufactoring Co. of Grand Rapid and subject to U.S. Patent No. 3,931,960. They use the principle of the law of Lentz to raise the metal of the liquid coil around a single parallelepiped magnetic core provided with a coil and

protégé du métal par de la céramique. Ces pompes sont voisines de celles corres-  protected from metal by ceramic. These pumps are close to those corresponding to

pondant au brevet allemand de Florens et Coester n 837.579-Klasse 21hgruppe  laying down the German patent of Florens and Coester n 837.579-Klasse 21hgruppe

25 du 8 juillet 1949. Ces pompes sont utilisées pour le brassage du métal à l'inté-  25 of July 8, 1949. These pumps are used for the mixing of metal in

rieur des fours d'aluminium afin d'accélérer la fusion du métal. C'est la seule application que nous connaissions et la publicité ou la littérature ne parlent que de cette application car le métal ne peut être relevé que d'une hauteur très faible par principe. Le débit, par contre, peut être aussi important que  aluminum furnaces to accelerate the melting of the metal. This is the only application we know and advertising or literature speak only of this application because the metal can be raised only a very low height in principle. Flow, however, can be as important as

désiré, ce qui est favorable dans l'action de brassage du métal.  desired, which is favorable in the brewing action of the metal.

D'autres pompes électromagnétiques ont été réalisées par la Société GAAA, devenue plus tard Société Novatome. Nous citerons les brevets suivants français: GAAA 71-09159 déposé le 16.03.1971 71-11143 déposé le 30.03. 1971 71-11372 déposé le 31.03.1971  Other electromagnetic pumps were made by GAAA, later renamed Société Novatome. We will quote the following French patents: GAAA 71-09159 filed on 16.03.1971 71-11143 filed on 30.03. 1971 71-11372 filed on 31.03.1971

-2- 2559885-2- 2559885

Novatome 79-14.585 déposé le 7.06.1979 81-02.099 déposé le 4.02.1981 Ces pompes, commercialisées, fonctionnent bien mais pour pouvoir les utiliser il faut un four disposant d'un bassin approprié sauf peut-être celles correspondant aux derniers brevets Novatome qui sont nettement plus petites et qui rentrent dans de petits bassins. Mais alors les circuits magnétiques à l'intérieur de la céramique sont de dimensions réduites par les dimensions de la pompe et donc limitent ses performances. Enfin pour ces pompes, il est délicat de nettoyer le conduit intérieur car l'épaisseur interne de céramique protégeant les circuits magnétiques est faible si l'on veut avoir quelques performances. Par conséquent cette épaisseur de céramique dans l'entrefer est fragile et risque d'être cassée  Novatome 79-14.585 filed on 7.06.1979 81-02.099 filed on 4.02.1981 These pumps, marketed, work well but to be able to use them you need an oven with a suitable basin except perhaps those corresponding to the latest patents Novatome which are much smaller and fit into small basins. But then the magnetic circuits inside the ceramic are reduced in size by the dimensions of the pump and therefore limit its performance. Finally for these pumps, it is difficult to clean the inner conduit because the internal thickness of ceramic protecting the magnetic circuits is low if one wants to have some performance. Therefore this ceramic thickness in the air gap is fragile and may be broken

pendant un nettoyage un peu actif de la veine liquide intérieure.  during a slightly active cleaning of the internal liquid vein.

D'autre part, la pompe étant placée dans un bassin ouvert à côté du fondeur, celui-ci a tendance à traiter dans ce bassin le métal pour l'affiner. Mais dans ce cas la pompe sera plus ou moins rapidement mise hors d'usage suivant le  On the other hand, the pump being placed in an open basin next to the smelter, it has a tendency to treat the metal in this basin to refine it. But in this case the pump will be more or less quickly put out of use following the

soin du personnel.staff care.

En dehors de ces pompes, il existe des fours électromagnétiques à induc-  Apart from these pumps, there are electromagnetic furnaces with inductive

tion dont la partie active est toujours située à l'extérieur du four.  whose active part is always located outside the oven.

Parmi les brevets ayant les inducteurs en dessous du four, nous citerons les suivants en France: - National Smelting n 949.066 déposé le 7 juillet 1947 qui correspond aux fours Ajax bien connus. Dans une variante l'inducteur est placé sous un bassin avec  Among the patents having inductors below the oven, we will mention the following in France: - National Smelting n 949.066 filed July 7, 1947 which corresponds to the well known Ajax ovens. In a variant the inductor is placed under a basin with

la partie électrique en dessous du four.  the electric part below the oven.

- Polischuck n 1.600.320 déposé le 31 décembre 1968.  - Polischuck No. 1,600,320 filed December 31, 1968.

- Edmond Ventre pour E.D.F. n 74.23516 déposé le 5 juillet 1974.  - Edmond Ventre for E.D.F. No 74.23516 filed July 5, 1974.

Il existe aussi des fours dont le métal est véhiculé vers l'extérieur par des goulot-  There are also furnaces where the metal is conveyed to the outside by bottlenecks.

tes ou des tubes entourés totalement ou partiellement par les systèmes électro-  or tubes surrounded wholly or partly by electronic systems.

magnétiques situés à l'extérieur sur le côté du four.  Magnetic located outside on the side of the oven.

Ce sont les brevets français suivants: - d'Inge Sundberg pour ASEA n 70. 16.984 déposé le 11.05.1970 - d'Alex Von Starck pour AEG-Elotherm n 70. 24.712 déposé le 03.07.1970 Tous ces fours présentent l'inconvénient de faire circuler le métal dans des conduits ou des goulottes hors du four. En cas de rupture en dessous du niveau du  These are the following French patents: - Inge Sundberg for ASEA n 70. 16,984 filed on May 11, 1970 - by Alex Von Starck for AEG-Elotherm n 70. 24,712 filed on 03.07.1970 All these furnaces have the disadvantage of circulate the metal in ducts or chutes out of the oven. In case of break below the level of

bain, la fuite du métal, par cette rupture, serait préjudiciable pour la partie élec-  bath, the leakage of the metal, by this rupture, would be detrimental to the electrical

trique mais aussi pour le matériel environnant.  but also for the surrounding material.

Pour parer à tous ces défauts, Morin dans son brevet Américain n 2.224. 982  To counter all these defects, Morin in his American patent n 2.224. 982

du 17 décembre 1940, utilise pour pomper le métal dans le four un bobinage élec-  December 17, 1940, used to pump metal into the furnace an electric winding

tromagnétique à induction immergé dans le four en biais. Ce système de bobinages immergés complètement n'est pas aisé à utiliser car les températures, auxquelles les bobinages sont portés, sont très élevées. On sait qu'on a toujours intérêt à les reporter à l'extérieur du bain. D'autre part, si on est obligé de les immerger, on a intérêt à les refroidir par un fluide extérieur. Mais cela conduit à extraire des calories du bain liquide et le four doit alors compenser ces pertes thermiques  tromagnetic induction immersed in the oven at an angle. This system of fully immersed coils is not easy to use because the temperatures at which the coils are worn are very high. We know that we always have interest to postpone them outside the bath. On the other hand, if one is obliged to immerse them, one has interest in cooling them by an external fluid. But this leads to extracting calories from the liquid bath and the oven must then compensate for these thermal losses.

par un supplément de chauffage.by a supplement of heating.

L'invention consiste à incorporer à l'intérieur du bassin latéral d'un four les éléments magnétiques et la spire liquide destinés au pompage en les intégrant dans la céramique du four et à reporter à l'extérieur du bassin dans l'air ambiant  The invention consists in incorporating inside the lateral basin of an oven the magnetic elements and the liquid coil intended for pumping by integrating them into the furnace ceramic and to transfer the outside of the basin into the ambient air

les bobinages électriques nécessaires au pompage.  the electrical windings necessary for pumping.

On n'a plus à craindre les fuites externes de métal puisque c'est la céramique interne du four qui entoure les circuits magnétiques et les protège du métal liquide très corrosif à ces températures. Cette céramique est généralement  There is no longer any fear of external metal leakage since it is the internal ceramic of the furnace that surrounds the magnetic circuits and protects them from the highly corrosive liquid metal at these temperatures. This ceramic is usually

contenue à l'intérieur d'une cuve métallique qui la plupart du temps est elle-  contained inside a metal tank which most of the time is itself

même étanche. Le rôle de cette cuve étanche est aussi de protéger mécani-  even waterproof. The role of this sealed tank is also to protect mechanically

quement la céramique du four pendant le transport ou des chocs sur place.  oven ceramics during transport or shocks on site.

On peut donc ainsi intégrer dans ce bassin un ou plusieurs des systèmes électromagnétiques connus de pompage. Mais dans l'application envisagée, on  One can thus integrate in this basin one or more known electromagnetic pumping systems. But in the application envisaged,

utilisera plus particulièrement un système de pompage original.  will use more particularly an original pumping system.

Pour faciliter la compréhension du fonctionnement de ce sytème original  To facilitate the understanding of the functioning of this original system

proposé, nous allons décomposer les différentes phases par lesquelles passe l'inven-  proposed, we will break down the different phases through which the invention

tion pour aboutir à la solution proposée, chaque étape étant d'ailleurs une pos-  to arrive at the proposed solution, each step being a pos-

sibilité d'utilisation, mais toutes basées sur l'utilisation d'un circuit magnétique  sibility of use, but all based on the use of a magnetic circuit

partiellement saturé.partially saturated.

Sur la figure 1, nous décrivons le principe de base qui est un transformateur avec une bobine primaire 1 et une spire secondaire 2 pleine de métal liquide, ouverte sur le four sur la face avant de la spire. Le circuit magnétique du transformateur 3 est déformé dans la partie basse par rapprochement partiel d'une ou des jambes verticales, ce qui va permettre le passage d'un champ de fuite  In Figure 1, we describe the basic principle which is a transformer with a primary coil 1 and a secondary coil 2 full of liquid metal, open on the furnace on the front face of the coil. The magnetic circuit of the transformer 3 is deformed in the lower part by partial approximation of one or vertical legs, which will allow the passage of a vanishing field

horizontal, de la jambe de gauche 4 vers la jambe de droite 5 de ce transfor-  horizontal, from the left leg 4 to the right leg 5 of this transfor-

mateur dans la partie rapprochée, la branche horizontale inférieure 7 étant  in the near part, the lower horizontal leg 7 being

partiellement court-circuitée par le champ de fuite.  partially short-circuited by the leakage field.

Il est possible d'augmenter ce champ de fuite horizontal entre les deux jambes verticales partiellement rapprochées du transformateur en créant une  It is possible to increase this horizontal leakage field between the two vertical legs partially close to the transformer by creating a

saturation locale par un des moyens bien connus, tel que par exemple une enco-  local saturation by one of the well known means, such as for example a

che 6 dans une jambe de droite 5 telle que représentée sur la figure 1. Mais cela pourrait tout aussi bien être obtenu par des fentes verticales ou horizontales ou des trous à l'intérieur des circuits magnétiques ou encore par rétrécissement progressif de ces jambes verticales, ou de la branche horizontale, ou encore par remplacement partiel de tôles, magnétiques à ces températures d'utilisation, par des tôles non ou moins magnétiques ou bien encore par d'autres moyens  che 6 in a right leg 5 as shown in Figure 1. But this could equally well be obtained by vertical or horizontal slots or holes inside the magnetic circuits or by progressive shrinkage of these vertical legs, or the horizontal branch, or by partial replacement of sheets, magnetic at these operating temperatures, by non-magnetic or less magnetic sheets or by other means

connus.known.

- 4i.- 2559885 Cette saturation cree, donc justte aq dessus du retrecissement 6 du circuit magnétique, le champ de luite horizontale HI qui ne transite pas par la bran he horizontale inférieure et passe d'une ju ibe u l'dautre du transformateur au dessus  This saturation creates, therefore, just above the shrinkage 6 of the magnetic circuit, the horizontal leakage field HI, which does not pass through the lower horizontal beam and passes from one end of the transformer to the other. above

de la saturation.saturation.

Ce champ de fuite Hf combiné Xe(( le courant secondaire Is induit dans la spire liquide 2 crée une force verticale Q de pompage par application de  This combined RF leakage field Xe ((the secondary current Is induced in the liquid coil 2 creates a vertical force Q pumping by application of

la loi de Laplace appelée loi d'Aimpère pir les Xnglo-%a\xons.  the law of Laplace, called the law of Aimpère for the Xenglonians.

En pratique ce système de pompage électromagnétique dot t la théorie vient d'être décrite ci-dessus est coulé dans la céramique du bassi latéral d'un  In practice this electromagnetic pumping system dot the theory has just been described above is poured into the ceramic of the lateral bass of a

four de fonderie comme représenté sur les figures 2, 3 et 4.  foundry furnace as shown in Figures 2, 3 and 4.

Sur la figure 2, nous avons de la,dauche vers la droite, le bass n de charge-  In Figure 2 we have, from left to right, the charge bass

ment 101, le bassin de fusion ou mia ntien 102 et les éléments Je chauffage électrique 103. Mais bien entendu, sans rien changer à l'invention, le four pourrait  101, the melting basin or meister 102 and the elements I electric heating 103. But of course, without changing anything to the invention, the oven could

être à chauffage au gaz, au fuel ou encore par un système à induttion. Le sys-  be heated by gas, fuel or a system induttion. The system

tème de pompage électromagnétique est sur la partie droite du four dans le bassin latéral. Nous retrouvons dans ce bassmin la spire liquide 10J4 en liaison avec le four par l'orifice d'entrée 105 et raccordée à l'extérieur par le conduit 106. Le circuit magnétique 107 est alimenté par la bobine 108. Nous -emarquerons que en face de la veine active de la spire liquide 104 une cloison en céramique 109 sépare la veine active 104 du four 102 pour limiter ainsi les circulations parasites du métal liquide entre four-et veine active. Ainsi cette veine active de la spire 10 4 est à une altitude supérieure au fond du four et la spire 104 est inclinée pour descendre vers ce tond du four ce qui permet la vidange de  electromagnetic pumping system is on the right side of the oven in the side basin. We find in this bassmin the liquid coil 10J4 in connection with the furnace by the inlet port 105 and connected to the outside by the conduit 106. The magnetic circuit 107 is fed by the coil 108. We will notice that opposite the active vein of the liquid coil 104 a ceramic partition 109 separates the active vein 104 from the furnace 102 to thereby limit the parasitic circulation of the liquid metal between the oven and active vein. Thus this active vein of the turn 10 4 is at an altitude higher than the bottom of the oven and the turn 104 is inclined down to this melt of the oven which allows the emptying of

la spire.the spire.

Sur la figure 3 qui est la coupe verticale du bassin au niveau du système de pompage électromagnétique, on retrouve la veine liquide 104 et on constate aussi que la veine d'entrée à droite est: à une altitude plus faible lue la veine active. On retrouve aussi le circuit magnétique 107 et la bobine d'excitation  In FIG. 3, which is the vertical section of the pelvis at the level of the electromagnetic pumping system, we find the liquid vein 104 and we also note that the entry vein on the right is: at a lower altitude, which reads the active vein. There is also the magnetic circuit 107 and the excitation coil

primaire 108. L'encoche de saturation 110 dans le circuit magnét que est re-  108. The saturation notch 110 in the magnet circuit is

présenté sur cette figure 3.presented in this figure 3.

Sur la figure 4 qui est une coupe horizontale du bassin latéral au niveau de la spire 104, on retrouve le circuit magnétique 107, le tube de sortie 106 et la cloison de céramique 109 séparant partiellement la spire liqJide 104 du  In FIG. 4, which is a horizontal section of the lateral basin at the level of the turn 104, magnetic circuit 107, the outlet tube 106 and the ceramic partition 109 partially separating the liquid coil 104 of FIG.

four 102.oven 102.

Le système de pompage électromagnétique à saturation magnétique repré-  The magnetic saturation electromagnetic pumping system represents

senté schématiquement sur la figure I n'est pas limitatif. A titre d'exemple  schematically in Figure I is not limiting. For exemple

nous allons donner quelques variantes de ces systèmes de pompage électro-  we will give some variants of these electronic pumping systems

magnétique à saturation magnétique qui peuvent être mis sous le céramique du bassin latéral du four, à la place du système de pompage électrornagnétique  Magnetic saturation magnet which can be placed under the ceramic of the lateral basin of the furnace, instead of the electrornagnetic pumping system

de la figure 1.of Figure 1.

-5- Une de ces variantes représentée figure 5 consiste à utiliser un transformateur à trois branches magnétiques verticales avec la jambe médiane 54 passant au centre de la spire liquide 52. Le courant dans cette spire liquide est induit d'une part, par le circuit jambe verticale 57 plus jambe médiane 54 et partiellement par le circuit jambe verticale 53 plus jambe médiane 54. Dans ce dernier circuit 53-54, la bobine 58 servira aussi à créer le champ de fuite augmenté par l'encoche de saturation 56 entre la jambe verticale 54 et la partie rapprochée 55 de la  One of these variants shown in FIG. 5 consists in using a transformer with three vertical magnetic arms with the median leg 54 passing in the center of the liquid coil 52. The current in this liquid coil is induced on the one hand by the circuit vertical leg 57 plus median leg 54 and partially by the vertical leg circuit 53 plus median leg 54. In this last circuit 53-54, the coil 58 will also serve to create the increased leakage field by the saturation notch 56 between the leg vertical 54 and the near part 55 of the

jambe 53. On peut remplacer les deux bobines 51 et 58 sur les branches horizon-  53. The two reels 51 and 58 can be replaced on the horizontal branches

tales supérieures par une seule bobine sur la jambe centrale 54 sans rien changer  upper tales by a single coil on the central leg 54 without changing anything

au problème.to the problem.

Une autre variante, représentée figure 6, consiste à utiliser un transforma-  Another variant, represented in FIG. 6, consists in using a transformation

teur à trois jambes magnétiques verticales avec les jambes extrêmes localement  three vertical magnetic legger with extreme legs locally

rapprochées pour créer une pompe avec deux spires liquides superposées en série.  close together to create a pump with two liquid turns superimposed in series.

Les deux diagrammes de la loi de Laplace montrent que les forces de pompage  The two diagrams of Laplace's law show that pumping forces

s'ajoutent.add.

De même une autre variante, représentée figure 7, consiste à utiliser le même transformateur à trois jambes à jambes extrêmes rapprochées de la jambe médiane pour créer une pompe à effets parallèles dans la spire unique. Chaque demi-spire est active et rejette le métal vers le haut. Les deux sorties peuvent  Similarly another embodiment, shown in Figure 7, is to use the same transformer with three legs extreme legs close to the median leg to create a parallel effects pump in the single turn. Each half turn is active and rejects the metal upwards. Both outputs can

être indépendantes ou reliées pour avoir l'effet parallèle qui augmente le débit.  be independent or connected to have the parallel effect that increases throughput.

Ici nous avons représenté, sur la figure 7, la bobine unique sur la jambe médiane.  Here we have shown, in Figure 7, the single coil on the median leg.

Il est de même possible d'utiliser dans le même esprit comme représenté sur la figure 8 un transformateur simple à une bobine d'excitation 81 et deux jambes verticales 83 et 84 avec une spire 82 et 87 autour de chaque jambe verticale entre lesquelles passe la partie commune 88 de ces deux spires 82 et 87. La face avant de ces deux spires 82 et 87 ainsi que la partie commune 88 sont ouvertes sur le bassin principal du four ce qui permet leur alimentation en métal liquide. La partie commune 88 entre les parties rapprochées des jambes  It is likewise possible to use in the same spirit as shown in FIG. 8 a simple transformer with an excitation coil 81 and two vertical legs 83 and 84 with a turn 82 and 87 around each vertical leg between which the common part 88 of these two turns 82 and 87. The front face of these two turns 82 and 87 and the common part 88 are open on the main basin of the furnace which allows their supply of liquid metal. The common part 88 between the close parts of the legs

verticales 83 et 84 va constituer la veine active de notre système électromagné-  verticals 83 and 84 will constitute the active vein of our electromagnetic system.

tique. Dans cette veine active 88, les courants induits dans les deux spires 82 et 87 s'ajoutent en valeur et en direction. L'encoche de saturation 86 placée  tick. In this active vein 88, the currents induced in the two turns 82 and 87 are added in value and in direction. The saturation notch 86 placed

ici sur la branche horizontale inférieure 89 augmente le champ de fuite Hf.  here on the lower horizontal branch 89 increases the leakage field Hf.

Nous avons représenté le diagramme de la loi de Laplace et le sens de pompage  We have represented the diagram of Laplace's law and the direction of pumping

Q est aussi dirigé vers le haut.Q is also headed up.

Nous rappelons que l'encoche de saturation 86 peut être remplacée par exemple par un rétrécissement progressif des deux parties rapprochées des deux  We recall that the saturation notch 86 can be replaced for example by a progressive narrowing of the two parts close together of the two

jambes verticales 83 et 84, ou encore par le rétrécissement de la branche horizon-  vertical legs 83 and 84, or by the narrowing of the horizontal limb

tale inférieure 89 ou encore par d'autres moyens connus tels que fentes ou trous, etc...  bottom 89 or by other known means such as slots or holes, etc.

Cette description des exemples d'utilisation de la saturation locale pour  This description of the examples of using local saturation for

-6- réaliser des systèmes de pompage électromagnétique n'est évidemment pas limitative car, bien sûr, d'autres applications entrant dans le cadre de l'invention en découlent pour l'homme de l'art, telles que par exemple, des transformateurs  Electromagnetic pumping systems are obviously not limiting since, of course, other applications within the scope of the invention derive from those of ordinary skill in the art, such as, for example, transformers.

à plusieurs jambes avec plusieurs spires avec effets parrallèles ou séries à plu-  multi-legged with multiple turns with parallel effects or multiple series

sieurs étages. Dans la pratique, le bassin latéral d'un four de fonderie pourra être réalisé avec le système électromagnétique de pompage, dont le principe a été représenté  several floors. In practice, the lateral basin of a foundry furnace can be realized with the electromagnetic pumping system, the principle of which has been represented

sur la figure 8, placé dans la céramique de ce dit bassin latéral.  in Figure 8, placed in the ceramic of said side basin.

Sur la figure 9 pour simplifier, nous n'avons pas pas représenté le four entier, mais seulement une faible partie accollée au bassin latéral qui fait seul l'objet de l'invention. Le circuit magnétique 207 est partiellement noyé dans  In Figure 9 for simplicity, we have not not represented the entire oven, but only a small portion attached to the side basin which is the subject of the invention. The magnetic circuit 207 is partially embedded in

la céramique avec la spire active 204 et le conduit de sortie du métal 206.  the ceramic with the active coil 204 and the metal outlet duct 206.

La bobine d'excitation 208 est dans l'air ambiant. La spire active 204 est en liaison avec le four 202 par l'orifice d'entrée du métal 205. Cette spire active dont on ne voit sur la figure, à cause de la coupe représentée, que la veine active 204 et les parties avant et arrière des deux spires reliées à cette veine active 204, est à un niveau supérieur au fond du four et la cloison 209 descend  The excitation coil 208 is in the ambient air. The active coil 204 is connected with the furnace 202 by the inlet orifice of the metal 205. This active coil, which is shown in the figure, because of the section shown, only the active vein 204 and the front and back of the two turns connected to this active vein 204, is at a higher level at the bottom of the oven and the partition 209 goes down

en dessous du niveau inférieur de cette spire pour limiter les mouvements para-  below the lower level of this turn to limit para-

sites de métal liquide entre la veine active 204 et le four 202 à travers l'orifice  liquid metal sites between the active vein 204 and the furnace 202 through the orifice

205.205.

Sur la figure 10 qui est une coupe verticale du bassin par l'axe du circuit magnétique, nous retrouvons le circuit magnétique 207 du transformateur avec  In Figure 10 which is a vertical section of the basin by the axis of the magnetic circuit, we find the magnetic circuit 207 of the transformer with

sa bobine d'excitation 208. La veine active 204 est située entre les parties rap-  its excitation coil 208. The active vein 204 is located between the

prochées des jambes verticales du transformateur 207. La saturation est obtenue ici par le rétrécissement progressif 210 des parties rapprochées des jambes verticales. Les deux spires 211 et 212 avec la partie commune 204 entourent ces parties rapprochées 210 des jambes verticales et sont en liaison avec le four. Les spires 211 et 212 ont une altitude progressivement croissante depuis le niveau du fond du four à l'entrée 205 jusqu'au niveau de la veine active 204  Vertical saturation of the transformer 207. The saturation is obtained here by the progressive narrowing 210 of the close portions of the vertical legs. The two turns 211 and 212 with the common part 204 surround these closely spaced portions 210 of the vertical legs and are in connection with the furnace. The turns 211 and 212 have a progressively increasing altitude from the bottom level of the oven at the inlet 205 to the level of the active vein 204

à l'arrière, ce qui permet la vidange de l'ensemble des spires liquides.  at the rear, which allows the emptying of all the liquid turns.

La bobine 208 est représentée ici au dessus du bassin du four mais elle peut aussi bien être placée sur le côté sur l'avant du bassin par exemple. Dans ce cas, le tube de sortie 206 au lieu d'être incliné pourrait être vertical au dessus de la veine active 204 ce qui permettrait à un tuyau de sortie raccordé  The coil 208 is shown here above the basin of the oven but it can also be placed on the side on the front of the basin for example. In this case, the outlet tube 206 instead of being inclined could be vertical above the active vein 204 which would allow a connected outlet pipe

au tube 206 d'avoir une orientation quelconque.  tube 206 to have any orientation.

On peut de même dédoubler la bobine 208 pour dégager le dessus du bassin  We can even split the coil 208 to clear the top of the basin

et placer les deux bobines de chaque côté du four sans sortir de l'invention.  and placing the two coils on each side of the furnace without departing from the invention.

Sur la figure 11 qui est une coupe horizontale à hauteur de la veine active, pour faciliter la compréhension, nous retrouvons le circuit magnétique 207 du transformateur, la veine active 204 avec les deux spires 211 et 212, la cloison 239 et it tube de sortie 206 représenté en pointilli. cr il est à un n'iedu, t  In FIG. 11, which is a horizontal section at the height of the active vein, to facilitate understanding, we find the magnetic circuit 207 of the transformer, the active vein 204 with the two turns 211 and 212, the partition 239 and its outlet tube 206 represented in dotted line. he is at a disadvantage

rieur au DIan de:a coupe.with the DIan of: a cut.

Sur la figure 12: nous avons represent, une autre variante do (oiislid tun  In Figure 12: we have represent, another variant do (oiislid tun

qui consiste à prémouler le système de pompage électromagnétique (oilprendnt.  which involves premolding the electromagnetic pumping system (oilprendnt.

jne partie au moins du circuit mnagnet!que 307 et au moins une partie de la spire liquide 304. dans un bloc de céramique 313 identique a t elle du bassin ou différente. Le bassin latéral est aniostbhe 315 et la céranique 324 de cv bassin latéral 315 est coulée avec une forme intérieure pour recevoir la forme  At least part of the magnet circuit 307 and at least a portion of the liquid coil 304 in a ceramic block 313 is identical to that of the basin or different. The lateral pelvis is aniosthe 315 and the ceranic 324 of lateral pelvis 315 is cast with an inner form to receive the shape

extérieure 313 du bloc de céramique comprenant ie système de pompage électro-  313 of the ceramic block comprising the electronic pumping system

ragneétique. On placera entre la céramique du bassin et celle du système électro-  ragneétique. We will put between the ceramics of the basin and that of the electronic system.

--na-etique une feuille souple de fibre ou de feutre d'alumine du commer( e 3:' qui facilitera le démontage et évitera la progression d'une fuite éventuelle  and a flexible sheet of fiber or alumina felt of the trade which will facilitate disassembly and avoid the progression of a possible leak

Je l'étai liquide.I was liquid.

La partie fixe du four 316 est fixée sur un chassis 317 qui peut recevoir I e bassin amovible 315. L'assemblage du bassin amovible sur le four est réalise Dar un système ordinaire vis-écrous 318 comprimant chacun au moins un ressort dont le rôle est de presser un autre joint en fibre ou feutre d'alumine 319 placé  The fixed part of the furnace 316 is fixed on a frame 317 which can receive the removable basin 315. The assembly of the removable basin on the oven is carried out by an ordinary screw-nut system 318 each compressing at least one spring whose role is to press another fiber seal or alumina felt 319 placed

entre le bassin amovible 315 et le four 316.  between the removable basin 315 and the oven 316.

Sur la figure 13, le four, représenté assemblé et vu par dessus, est à 2S creuset amovible en ceramique. Le creuset est chauffé par. exemple par des baguettes électriques ou encore par un ensemble de métal déployé épousant  In Figure 13, the furnace, shown assembled and seen from above, is 2S ceramic removable crucible. The crucible is heated by. example by electric sticks or by a set of expanded metal wedding

la forme extérieure du creuset ou noyé dans des fibres ou la céramique du four.  the outer form of the crucible or embedded in fibers or the ceramic furnace.

La figure 14 représente les différentes pièces du four démontées.  Figure 14 shows the different parts of the oven disassembled.

Nous avons donné au four représenté une forme rectangulaire, mais bien entendu, on peut donner à l'ensemble four-bassin électromagnétique toute forme désirable pour l'adapter aux besoins des utilisateurs. En particulier, un four  We have given the oven represented a rectangular shape, but of course, we can give the whole electromagnetic furnace-basin all desirable shape to adapt to the needs of users. In particular, an oven

de forme cylindrique entre parfaitement dans le cadre de cette invention.  cylindrical form fits perfectly within the scope of this invention.

De même, le fait d'utiliser sur un même four plusieurs bassins electro-  Likewise, the fact of using on the same oven several water basins

magnétiques ou plusieurs systèmes électromagnétiques par bassin, ne sort pas sno plus du cadre de cette invention' four avec bassin électromagnétique latéral Intégre. Il coule de source, évidemment, que de tels fours peuvent servir pour toutes es utilisations en fonderie: coquille, basse-pression, machines à couler sous pression. carroussels de fonderie. coulée sous vide avec four étanche, coulée  Magnetic or several electromagnetic systems per basin, does not come out more of the scope of this invention 'oven with integrated electromagnetic basin side. Of course, it goes without saying that such furnaces can be used for all foundry applications: shell, low pressure, die casting machines. Foundry carousels. vacuum casting with sealed furnace, casting

en cire -pedue etc... En effet, de tels tours remplacent les fours électro-  wax -pedue etc ... Indeed, such towers replace the electronic furnaces

magnétiques ou les fours sous pressio ou rmêeme le fondeur, pour couler le métal Dar gravité ou le remonter dans ir tube de sortie vers un,noule placé plus  magnetic or pressurized ovens or even the smelter, to cast the metal Dar gravity or back in ir outlet tube to a, noule placed more

iaJt Ou nême le transférer a I'extér;e e, ors du four.  Or even transfer it to the outside of the oven.

- s- 2559885- 2559885

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Bassin latéral de four de fonderie caractérisé en ce qu'il est doté d'un système électromagnétique de pompage dont les bobinages d'excitation électrique  1. Foundry furnace lateral basin characterized in that it is equipped with an electromagnetic pumping system including electric excitation coils sont rejetés dans l'air ambiant et en ce que au moins une partie du circuit magné-  are released into the ambient air and that at least part of the magnetic circuit tique et au moins l'une des veines de métal liquide destinée au pompage sont logées dans la céramique du dit bassin.  and at least one of the liquid metal veins for pumping are housed in the ceramic of said basin. 2. Bassin selon la revendication I caractérisé en ce que le circuit magné-  2. Pond according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit tique comporte une partie magnétiquement saturée.  tick has a magnetically saturated portion. 3. Bassin selon la revendication 2 caractérisé en ce que la partie saturée du circuit magnétique est située au niveau d'un rapprochement local des branches verticales du circuit magnétique, développant ainsi entre les dites branches un champ de fuite magnétique à travers l'une au moins des veines de métal  3. Basin according to claim 2 characterized in that the saturated part of the magnetic circuit is located at a local approximation of the vertical branches of the magnetic circuit, thereby developing between said branches a magnetic leakage field through one to less metal veins liquide parcourue par un courant électrique induit.  liquid traversed by an induced electric current. 4. Bassin selon la revendication 3 caractérisé en ce que le système électro-  4. Pond according to claim 3, characterized in that the electronic system magnétique de pompage utilise deux spires liquides secondaires accolées, dont la partie commune centrale formant la veine active, placée entre les branches rapprochées localement d'un circuit magnétique d'alimentation avec saturation locale est traversée par le champ électromagnétique de fuite entre les branches verticales du circuit magnétique et que ce champ de fuite combiné au courant  Magnetic pump uses two contiguous secondary liquid turns, whose central common part forming the active vein, placed between the locally close branches of a magnetic circuit supply with local saturation is crossed by the electromagnetic leakage field between the vertical branches of the magnetic circuit and that this leakage field combined with the current induit dans la veine active liquide crée la force de pompage du métal liquide.  Induced in the active liquid vein creates the pumping force of the liquid metal. 5. Bassin selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce que le  5. Pool according to claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that the dit bassin est démontable.said basin is removable. 6. Bassin selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que au moins  Basin according to claims 1, 2 and 3 characterized in that at least une partie des circuits magnétiques actifs du système électromagnétique et au moins l'une des veines de métal: liquide sont logés dans un bloc de céramique  a part of the active magnetic circuits of the electromagnetic system and at least one of the liquid metal veins are housed in a ceramic block prémoulée logé lui-même dans la céramique du four pour pouvoir être démontée.  premoulée itself housed in the ceramic furnace to be dismantled.
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